JPH0241858A - 研削盤の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、研削盤の制御方法に関するものであり、さら
に詳細には、ワークの内面を均一に研削することのでき
る研削盤の制御方法に関するものである。

先行技術 内面研削盤によって、ワークの研削をおこなう場合には
、砥石台に支持された回転駆動可能な砥石軸の先端に装
着された砥石を、砥石軸を回転駆動させて、回転させつ
つ、砥石台を砥石軸の軸方向に送るとともに、ワークを
支持したワーク台を、砥石台の送り方向と垂直な方向に
送って、ワークの内面を回転する砥石に押し当てて、ワ
ークの内面を研削するように構成するのが一般である。

このような内面研削盤にふけるワーク内面の研削速度は
、理論的には、ワークを支持したワーク台の送り速度（
以下、「切込速度」という。）により決定されるはずで
あるが、現実には、ワークの研削速度は、切込速度より
小さいことが見出されている。第１図は、ワーク台の送
り方向の位置（以下、「切込位置」という。）と研削さ
れつつあるワークの内面の位置との関係を示したもので
あり、砥石がワークの内面に当接した研削開始時におけ
るそれぞれの位置をゼロとしている。ここに、ワークの
内面の位置は、ワークの内面に当接したゲージによって
モニターされたものである。

第１図に示されるように、砥石がワークの内面に当接し
、研削が開始された後のワークを支持するワーク台の送
り量（以下、「切込量」という。）は、つねに、ワーク
の内面研削量よりも大きく、荒仕上げの場合の方が、仕
上げの場合より、その差大きくなっている。このことは
、ワークを所定の切込量、送っても、その切込量だけの
研削がなされず、切込速度が大きいほど、切込量とワー
ク内面の研削量との差が大きくなることを意味しており
、その結果、砥石を装着した砥石軸は、ワークの内面に
押されて、必然的にたわむことになる。

第２図は、砥石１をその先端に装着した砥石軸２にたわ
みが生じたときのワーク３の研削状態を示すものである
。第２図に示されるように、砥石軸２にたわみが生ずる
と、ワークの奥の部分はど、すなわち、砥石台から離れ
た部分はど、研削が十分にできず、均一にワークの内面
を研削することはきわめて困難であった。

特開昭５１−１４３９８３号公報は、切込量が、ワーク
の内面研削量よりも大きいということに起因する上述の
ような問題を解決するため、切込量とワークの内面の研
削量との差（以下、「かつぎ量」という。）が一定にな
るように、ワークを支持するスライドテーブルの送り速
度を制御する内面研削制御装置を提案している。

発明の解決しようとする問題点 このように、かつぎ量を一定に制御するためには、かつ
ぎ量をつねに検出することが、その前提として必要不可
欠であるが、切込位置を正確に検知することは、現実に
はきわめて困難であり、したがって、不確かな切込位置
に基づいて、算出したかつぎ量を一定に制御することは
、現実問題としては、あまり意味がないという問題があ
った。

すなわち、切込位置は、砥石がワークの内面に初めて当
接した時のワークを支持するスライドテーブルの位置を
基準とするものであるから、切込位置を正確に検知する
ためには、砥石がワークの内面に初めて当接したことを
検知することが必要不可欠である。しかしながら、作業
中に、砥石がワークの内面に初めて当接したこと自体を
検知することは、事実上不可能であるため、ワークおよ
び砥石の種類毎に、ワークを支持するスライドテーブル
がどの位置にあるときに、砥石がワークの内面に初めて
当接したかを、あらかじめ実験的に求め、その位置を切
込位置ゼロとして、コントロールユニットなどの制御手
段に記憶させておき、切込位置を算出するのが一般であ
った。したがって、ワークや砥石の寸法のバラツキ、砥
石の摩耗などにより、制御手段が記憶していた切込位置
ゼロの位置と、現実の切込位置ゼロの位置とが完全には
一致しないことがしばしばあった。そのため、このよう
にして算出された切込位置は、信頼性に乏しく、かつぎ
量は高々１０μオーダーのものであるので、そのような
信頼性に乏しい切込位置に基づいて算出されたかつぎ量
の絶対値は、きわめて信頼性が低く、したがって、かつ
ぎ里を一定に制御することは、あまり意味のあることで
はなかった。

発明の目的 本発明は、ワークや砥石の寸法のバラツキ、砥石の摩耗
などがあっても、ワークの研削精度の低下を防止するこ
とのできる研削盤の制御方法を提供することを目的とす
るものである。

発明の構成 本発明のかかる目的は、先端に砥石が装着された回転駆
動可能な砥石軸を支持する砥石台と、研削すべきワーク
を支持するワーク台と、砥石台とワーク台とを、砥石軸
の軸方向に相対的に移動させる駆動手段と、砥石台とワ
ーク台とを、砥石軸の軸方向と垂直な方向に相対的に移
動させる切込駆動手段と、ワーク台に支持されたワーク
の内面径を検出するワーク径検出手段とを有する研削盤
の制御方法において、砥石台とワーク台との砥石軸の軸
方向と垂直な方向の相対的移動速度と、ワーク径検出手
段によって検出されたワークの内面径に基づいて算出し
たワーク内面の研削速度との比が所定値になるように、
切込駆動手段を制御することにより達成される。

本発明によれば、ワーク台と砥石台との相対速度を検出
することによって正確に検出することのできる切込速度
と、ワーク径検出手段によって正確に算出することので
きるワーク内面の研削速度とに基づいて、切込駆動手段
を、すなわち、切込速度を制御しているから、ワークや
砥石の寸法のバラツキ、砥石の摩耗などがあっても、ワ
ークの研削精度の低下を防止することが可能になる。

実施例 以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例につき、詳
細に説明を加える。

第３図は、本発明の実施例にかかる研削盤の制御方法が
適用される研削盤の例を示す略平面図である。

第３図において、砥石１を、その先端部に装着した砥石
軸２は、ホイールヘッド４を介して、砥石台５によって
支持されている。砥石台５は、サーボモータ６により、
砥石軸２の軸方向に往復移動が可能なように構成され、
砥石軸２は、図示しない駆動手段により回転駆動が可能
に構成されている。ワーク３は、ワーク台７の上面に支
持されており、ワーク台７は、フィードユニット８によ
り駆動されるモータ９によって、砥石軸２の軸方向と垂
直な方向に往復移動が可能なように構成されている。ワ
ーク３の内面には、リアフォークタイプのレシプロゲー
ジ１０のセンサが当接されており、ワーク３の内面の位
置、すなわち、研削位置をつねにモニターしている。ゲ
ージ１０の出力は、増幅器１１によって増幅され、コン
トロールユニット１２に入力されている。コントロール
ユニット１２にはまた、フィードユニット８より、ワー
ク台７の送り速度信号が人力されており、コントロール
ユニット１２からは、フィードユニット８に、ワーク台
送り速度制御信号が出力されている。

第４図は、本発明の実施例にかかる研削盤の制御装置で
あるコントロールユニット１２のブロック図である。

第４図において、増幅器１１よりコントロールユニッ）
１２の研削速度演算手段１３に、ワーク３の内面の位置
の検出信号、すなわち、研削位置検出信号が人力され、
研削速度演算手段１３は、入力された研削位置検出信号
に基づいて、研削速度Ｖｇを演算算出して、速度比演算
手段１４に出力する。速度比演算手段１４には、フィー
ドユニット８よりワーク台７の送り速度の検出信号、す
なわち、切込速度Ｖｆの検出信号が人力されており、速
度比演算手段１４は、研削速度演算手段１３より入力さ
れた研削速度信号と、フィードユニット８より入力され
た切込速度検出信号とに基づき、速度比Ｋを次式にした
がって算出する。

Ｋ　＝Ｖｇ　／Ｖｆ こうして算出された速度比には、比較手段１５に出力さ
れる。比較手段１５は、あらかじめ、ワーク３および砥
石１の種類毎に、実験的に求め、記憶している所定の速
度比にｒと比較し、Ｋ＜Ｋｒのときは、フィードユニッ
ト８に、切込速度、すなわち、ワーク台７の送り速度を
小さくするように命令するワーク台送り速度制御信号を
出力する。

他方、Ｋ＞Ｋｒのときは、逆に、フィードユニット８に
、切込速度、すなわち、ワーク台７の送り速度を小さく
するように命令するワーク台送り速度制御信号を出力す
る。ワーク台の送り速度の制御量は、あらかじめ、ワー
ク３および砥石１の種類毎に、実験的に求め、比較手段
１５に記憶されている制御マツプにしたがって決定され
る。Ｋ＝Ｋｒのときは、切込速度と研削速度とは所望の
関係にあるから、比較器１５は、何らの制御信号を出力
しない。

本実施例によれば、正確に検知することのできるフィー
ドユニット８により設定された切込速度Ｖ「と、同様に
、ゲージ１０により検出された研削位置に基づいて、正
確に算出することのできる研削速度との比を用いて、こ
の速度比が所定値になるように制御しているので、ワー
ク３や砥石１の寸法のバラツキ、砥石の摩耗などがあっ
ても、ワーク３の研削精度の低下を防止して、高精度の
研削を実現することが可能になる。

本発明は、以上の実施例に限定されることなく特許請求
の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能で
あり、それらも本発明の範囲内に包含されるものである
ことはいうまでもない。

たとえば、前記実施例においては、単に、切込速度Ｖｆ
と研削速度Ｖｇとの比が一定になるように制御している
が、これに加えて、制御マツプにしたがって、ワーク台
送り速度を制御しても、速度比が予期した変化をしない
場合、あるいは、その変化量が所定値より小さい場合に
は、砥石ｌが摩耗していて、ドレスを必要としていたり
、あるいは、そのような事態がドレス直後に生じたとき
は、ドレッサが摩耗していたりすることが考えられるか
ら、速度比の変化量を検出し、所定値と比較して、砥石
摩耗信号および／またはドレッサ摩耗信号を出力するよ
うにすることもできる。

また、前記実施例においては、砥石軸２の軸方向には砥
石台５が、砥石軸２の軸と垂直な方向にはワーク台７が
、それぞれ移動せしめられているが、砥石台５とワーク
台７とが、このような相対移動が可能であれば足り、ワ
ーク台７が砥石軸２の軸方向に、砥石台５が砥石軸２の
軸と垂直な方向に、それぞれ移動せしめられるように構
成してもよい。

さらに、前記実施例においては、リヤフォークタイプの
レシプロゲージにより、ワークの内面ρ位置、すなわち
、研削位置を検出しているが、たとえば、フロントフォ
ークタイプのステーショナリーゲージなど、その他のゲ
ージを用いることができるのはいうまでもない。

発明の効果 本発明によれば、ワークや砥石の寸法のバラツキ、砥石
の摩耗などがあっても、ワークの研削精度の低下を防止
して、ワーク内面を高精度で研削することが可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ワークの研削作業中における切込位置と研削
位置の変化を示すグラフであり、第２図は、従来の研削
盤における砥石、砥石軸およびワーク内面の関係を示す
概略図である。第３図は、本発明の実施例にかかる研削
盤の制御方法が適用される研削盤の例を示す略平面図で
ある。第４図は、本発明の実施例にかかる研削盤の制御
装置であるコントロールユニットのブロック図である。 １・・・砥石、　２・・・砥石軸、 ３・・・ワーク、 ４・　・　・ホイールヘッド、 ５・・・砥石台、 ６・・・サーボモータ、 ７・・・ワーク台、 ８・・・フィードユニット、 ９・・・モータ、　　１０・・・ゲージ、１１・・・増
幅器、 １２１・・コントロールユニット、 １３・・・研削速度演算手段、 １４・・・速度比演算子役、 １５・・・比較手段。 第１図 第２図 第３図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　先端に砥石が装着された回転駆動可能な砥石軸を支持
   する砥石台と、研削すべきワークを支持するワーク台と
   、前記砥石台と前記ワーク台とを、前記砥石軸の軸方向
   に相対的に移動させる駆動手段と、前記砥石台と前記ワ
   ーク台とを、前記砥石軸の軸方向と垂直な方向に相対的
   に移動させる切込駆動手段と、前記ワーク台に支持され
   たワークの内面径を検出するワーク径検出手段とを有す
   る研削盤の制御方法において、前記砥石台と前記ワーク
   台との前記砥石軸の軸方向と垂直な方向の相対的移動速
   度と、前記ワーク径検出手段によって検出されたワーク
   の内面径に基づいて算出したワーク内面の研削速度との
   比が所定値になるように、前記切込駆動手段を制御する
   ことを特徴とする研削盤の制御方法。